които

5

Може да не знаете много за тях, но почти със сигурност ще сте яли нещо, в което са имали участие млечнокиселите бактерии. За да отбележите нова добавка в Microbial Cell Factories, гост-редакторът Ерик Йохансен ни казва своите 12 причини, поради които Прочети го.

Млечнокиселите бактерии имат дълга история на използване в хранителната индустрия, където са най-известни с това, че превръщат млякото в сирене или кисело мляко, зелето в кисело зеле или кимчи и дори подобряват качеството на виното. Те също се консумират в пробиотични продукти за техните здравословни ефекти.

Посветихме цяла добавка на тези „приятелски“ бактерии и това са моите 12 причини, поради които трябва да прочетете за тях:

Изчерпателен и красиво илюстриран преглед от Мари-Пиер Шапо-Шартие и Саулиус Кулакаускас описва структурата и функцията на клетъчната повърхност на млечнокиселите бактерии. Външната повърхност на клетката е основният контакт с външната среда и като такава ключов определящ фактор за техните специфични свойства.

Подобно на други бактерии, млечнокиселите бактерии могат да бъдат заразени от вируси, наречени бактериофаги. Тъй като това има важни последици за тяхната функционалност, взаимодействието между тях и техните бактериофаги се изучава от десетилетия. Най-новите резултати в тази област се преглеждат от Дженифър Махони и колеги.

По време на производството на сирене Gouda, млечнокиселите бактерии се добавят като сложна общност. Еди Смид и сътрудници са характеризирали състава на неопределена стартерна култура, използвана за направата на Гауда, и са следвали динамиката на популацията във времето. Този привидно прост процес включва сложни взаимодействия между микроби и микроби, водещи до еластичен процес, дори в присъствието на бактериофаг.

Млечнокиселите бактерии са ключова съставка при създаването на сирене Гауда. (Снимката е предоставена от Eelke Dekker)

Млечнокиселите бактерии инхибират или убиват нежеланите бактерии в храната и в човешкото тяло чрез редица механизми, включително производството на млечна киселина и антимикробни пептиди (бактериоцини). Родни Перес и колегите му описват последните резултати при разпознаването на това коя от тези бактерии произвежда бактериоцини, характеризирането на тези бактериоцини и как бактериоцините и бактериите, които ги произвеждат, могат да се използват, за да направят доставките на храни по-безопасни.

Поради постоянните промени в предпочитанията на потребителите и предизвикателствата при производството и използването на LAB в индустриални условия, съществува непрекъсната необходимост от разработване на щамове с подобрени свойства. Развитието на щама обикновено се извършва с помощта на класически методи за подобряване на щама. Те се разглеждат от Патрик Деркс и колеги. Чрез умно използване на методите за селекция и автоматичен скрининг, културите могат да бъдат подобрени със съответни свойства, включително: подобрена устойчивост на бактериофаги; подобрена текстура или формиране на вкус; повишена толерантност към стреса; и премахване на нежелани свойства.

Шестата причина да прочетете този специален брой е рецензията на Франческа Ботачини и сътрудници, описваща разнообразието и свойствата на бактериите от рода Bifidobacterium и многото начини, по които тези микроби могат да подобрят човешкото здраве. Bifidobacterium, самостоятелно или в комбинация с Lactobacillus, присъстват в повечето пробиотични продукти и тези автори описват няколко механизма, чрез които Bifidobacterium е от полза за човешкото здраве.

Renata Matos и François Leulier изследват взаимодействията гостоприемник и микроби със специален фокус върху взаимодействията между Lactobacillus и плодовата муха (Drosophila melanogaster). Стомашно-чревният тракт на плодовата муха е дом на огромна популация от бактерии, включително голяма част от млечнокиселите бактерии. Тези бактерии участват в защитата на гостоприемника от инфекция, осигурявайки извличане на правилен баланс на хранителните вещества от диетата и дори влияят на такива сложни свойства като развитие и поведение.

Marijke Segers и Sarah Lebeer представят най-новите резултати по отношение на щама Lactobacillus rhamnosus GG (LGG). Този щам се използва за профилактика и лечение на стомашно-чревни инфекции и диария и за подобряване на имунния отговор. Един проблем при пробиотичните изследвания е, че не всички клинични проучвания стигат до едно и също заключение. Причините за това включват различия в гостоприемниците и разлики в самата бактерия. Предлага се външни структури като пили, извънклетъчни полизахариди, липотейхоеви киселини и екскретирани протеини да играят роля в способността на LGG за укрепване на здравето.

Софи Робърт и Лотар Щайдлер имат генетично модифициран Lactococcus lactis за използване в антиген-специфична имунна терапия. Описани са изпитанията и трудностите при разработването и евентуалното представяне на такъв продукт на пазара.

Lactococcus lactis бактерии отдалеч. (С любезното съдействие на Minyoung Choi)

Последните постижения в геномиката на млечнокиселите бактерии са прегледани от Франсоа Дуйар и Вилем де Вос. Сравняването на геномните последователности на много от тях доведе до значително разбиране на това как тези бактерии са се развили, както в лабораторията, така и по време на продължителното им използване при ферментация на храни. Разработени са знания за това как те реагират на тяхната среда и за специфични гени, участващи във взаимодействията с гостоприемника.

Методите за прецизна промяна на специфични гени в млечнокиселите бактерии са описани от J.-P. van Pijkeren и Robert Britton и може да позволи натрупаните знания за генетиката и физиологията на тези бактерии да бъдат използвани за проектирането и разработването на подобрени щамове с по-добри индустриални свойства или повишена способност за укрепване на здравето.